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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Kaminsky, Walter (EDT)

出品人:

页数:816

译者:

出版时间:2006-5

价格:648.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780470021521

丛书系列:

图书标签:

Waste Plastics
Recycling
Pyrolysis
Feedstock Recycling
Polymer Science
Environmental Science
Waste Management
Circular Economy
Sustainable Materials
Chemical Recycling

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具体描述

Pyrolysis is a recycling technique converting plastic waste into fuels, monomers, or other valuable materials by thermal and catalytic cracking processes. It allows the treatment of mixed, unwashed plastic wastes. For many years research has been carried out on thermally converting waste plastics into useful hydrocarbons liquids such as crude oil and diesel fuel. Recently the technology has matured to the point where commercial plants are now available. Pyrolysis recycling of mixed waste plastics into generator and transportation fuels is seen as the answer for recovering value from unwashed, mixed plastics and achieving their desired diversion from landfill. This book provides an overview of the science and technology of pyrolysis of waste plastics.It describes the types of plastics that are suitable for pyrolysis recycling, the mechanism of pyrolytic degradation of various plastics, characterization of the pyrolysis products and details of commercially mature pyrolysis technologies. This book also covers co-pyrolysis technology, including: waste plastic/waste oil, waste plastics/coal, and waste plastics/rubber.

《高分子材料的回收再利用：从热解到资源化》本书旨在深入探讨当前全球塑料污染危机背景下，高分子材料回收再利用领域的前沿技术、挑战与未来方向。本书聚焦于从废弃塑料中提取高价值化学品和能源的多种先进策略，尤其是那些与传统回收方法形成互补或替代的新兴技术。第一章：全球塑料废弃物挑战与循环经济的紧迫性本章首先对当前全球塑料废弃物管理的现状进行详尽的分析，重点阐述了传统机械回收方法的局限性，包括材料降级、混杂污染对回收产物质量的影响，以及其在处理复杂或多层废弃物方面的无能为力。接着，本书将宏观视角投向“塑料循环经济”的构建必要性，强调了化学回收技术在实现真正意义上“闭环”回收中的关键角色。本章还将概述各国政府和国际组织在推动塑料生命周期管理方面的政策框架与法规演变，为理解技术需求提供宏观背景。第二章：先进化学回收技术概览本章系统梳理了当前正在研究和商业化中的主要化学回收技术路线。我们将重点对比和分析以下几种核心方法： 1. 溶剂法（Polymer Dissolution）：详细阐述了选择性溶解技术如何通过溶解目标聚合物并沉淀去除污染物（如添加剂、颜料和杂质），从而获得接近原生料品质的聚合物。本章会深入探讨不同溶剂体系（如绿色溶剂、离子液体）的选择标准、溶解动力学以及对不同树脂（如PET, PS, PMMA）的适用性。 2. 解聚反应（Depolymerization）：针对缩聚物（如PET、PA、PUR）和某些热塑性塑料，本章将集中讨论化学解聚过程，包括乙二醇解、甲醇解、水解和胺解等。重点分析催化剂的设计、反应条件（温度、压力）对产物单体收率和纯度的影响，以及如何优化产物分离和提纯流程。 3. 气化技术在废塑料处理中的应用：探讨了将废弃塑料转化为合成气（Syngas，主要成分为CO和H₂）的气化过程。本章将比较不同气化技术（如流化床、固定床）的优缺点，并着重分析影响合成气质量的关键因素，如碳转化率和焦油的生成与抑制。第三章：热化学转化中的催化剂设计与反应工程本章是本书的技术核心之一，专注于提高热化学转化效率的关键——催化剂技术。 1. 催化剂在选择性断裂中的作用：详细介绍用于选择性催化裂解（Catalytic Cracking）的固体酸、金属氧化物和负载型金属催化剂的结构、性质与活化机理。重点讨论如何设计具有特定孔道结构和酸碱位点密度的催化剂，以指导长链聚合物断裂向期望的短链烷烃或芳烃产物发展，避免生成过多轻质气体或焦炭。 2. 反应器工程优化：分析不同反应器类型（如固定床、流化床、搅拌釜式反应器）在处理粘稠或多相废塑料进料时的适用性。讨论如何通过优化传热和传质效率来控制反应温度梯度，从而维持反应的稳定性和产物分布的一致性。第四章：从副产物中提取高价值化学品传统的化学回收往往侧重于燃料油的产出，而本书更加关注如何从复杂的产物混合物中分离和提纯高附加值的精细化学品。 1. 产物分离与纯化技术：深入探讨用于分离热解油和解聚产物的先进分离技术，包括精馏、萃取、膜分离技术以及超临界流体萃取。重点分析如何有效分离沸点相近的混合物，特别是如何去除油品中含硫、含氮的杂质。 2. 特定单体和化学品的定向回收：针对聚苯乙烯（PS）回收中产生的苯乙烯单体，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）回收中产生的MMA单体，详细阐述其回收的工艺流程和市场应用潜力，强调其相对于燃料用途的经济优势。第五章：回收产物的质量评估与下游应用本章关注回收材料从实验室到工业应用中的桥梁——质量标准和最终用途的拓展。 1. 质量标准与合规性：阐述不同回收流程产物的质量表征方法（如GC-MS, GPC, FTIR），并对比国际上针对再生化学品和再生塑料的性能要求（如欧洲REACH法规、FDA食品接触标准）。 2. 再生原料的再聚合与升级利用：探讨化学回收所得的单体如何重新聚合为满足特定工程要求的聚合物。此外，本章还将介绍如何通过加氢处理、改性或与其他基础化学品共聚，将回收的混合烃类转化为高辛烷值汽油、润滑油基础油或特种化学品。第六章：技术经济分析与生命周期评估（LCA）实现可持续性的关键在于技术可行性与经济效益的平衡。本章将提供一个框架来评估回收技术的整体环境和经济影响。 1. 过程的经济建模：分析影响回收成本的主要因素，包括原料收集与预处理成本、能源消耗、催化剂寿命和产出产品的市场价格。建立不同技术路线的成本效益分析模型。 2. 环境影响评估：采用生命周期评估方法，对比化学回收技术与原生塑料生产对温室气体排放、水资源消耗和能源需求的差异，客观评价化学回收在降低环境足迹方面的潜力与局限性。结论：面向未来的塑料资源化创新本书最后总结了当前研究的瓶颈（如混合塑料的兼容性、高选择性催化剂的长期稳定性）和未来研发的方向，包括生物催化降解和集成化连续反应系统的开发，旨在为高分子材料的终身循环提供坚实的技术基础和理论指导。